Здравствуйте! С вами Андрей, преподаватель биологии и автор канала «Биосфера», а также владелец сообщества ВК по подготовки к ОГЭ.
Почему днем мы бодры и активны, а к вечеру нас клонит в сон? Почему, прилетев в другую страну, мы страдаем от бессонницы и хотим есть в три часа ночи? Почему подростки ложатся спать поздно, а встают с трудом?
Ответ — в наших биологических ритмах. У каждого органа, каждой клетки есть свои внутренние часы. Сегодня мы разберем, как работают биоритмы, зачем нам нужен сон и что происходит, когда мы его не высыпаемся.
Поехали!
---
Часть 1. Что такое биоритмы?
Биоритмы — это циклические изменения интенсивности биологических процессов в организме. Они есть у всех живых существ — от бактерий до человека.
Основные характеристики биоритмов:
· Период — время одного цикла (например, 24 часа)
· Амплитуда — размах колебаний (насколько сильно меняется показатель)
· Уровень — среднее значение показателя
Классификация биоритмов по длительности периода:
Высокочастотные (доли секунды — минуты) — ритмы работы сердца, дыхания, работы мозга (альфа-ритм, бета-ритм).
Среднечастотные (часы — дни) — смена сна и бодрствования (циркадные ритмы, период около 24 часов), колебания температуры тела, артериального давления.
Низкочастотные (недели — месяцы — годы) — менструальный цикл (около 28 дней), сезонные изменения (у многих животных — зимняя спячка, линька), цирканнуальные (окологодовые) ритмы.
---
Часть 2. Главные ритмы: циркадные
Циркадные ритмы — это наши внутренние часы с периодом около 24 часов. Они есть у всех живых существ — от цианобактерий до человека.
Центр управления циркадными ритмами находится в головном мозге, в супрахиазматическом ядре гипоталамуса. Это главные «часы» организма. Они получают сигналы от глаз (о свете и темноте) и синхронизируют работу всех остальных органов.
Какие процессы регулируются циркадными ритмами:
· Сон и бодрствование — самый очевидный ритм
· Температура тела — минимальная утром (около 35,5°C), максимальная вечером (до 37°C)
· Артериальное давление — самое низкое ночью, повышается к утру
· Выработка гормонов — мелатонина (гормон сна, вырабатывается ночью), кортизола (гормон бодрствования, пик утром), гормона роста (ночью)
· Работа пищеварительной системы — максимальная активность днем
· Работа почек — ночью мочеобразование замедляется
---
Часть 3. Гормоны сна и бодрствования
Два главных гормона управляют нашими циклами:
Мелатонин — гормон сна
· Вырабатывается в эпифизе (шишковидной железе) в темноте
· Сигнал к выработке — наступление темноты
· Мелатонин вызывает сонливость, снижает температуру тела, замедляет обмен веществ
· Пик выработки — между 2 и 4 часами ночи
Кортизол — гормон бодрствования
· Вырабатывается в коре надпочечников
· Сигнал к выработке — утренний свет
· Кортизол повышает давление, уровень сахара в крови, мобилизует энергию
· Пик выработки — утром (6-8 часов)
Именно благодаря этим гормонам утром мы просыпаемся бодрыми (кортизол), а вечером нас клонит в сон (мелатонин).
---
Часть 4. Почему мы спим?
Сон — это не просто отдых. Во сне происходят критически важные процессы.
Функции сна:
Восстановление тела — во сне выделяется гормон роста, активизируются процессы регенерации тканей. Клетки делятся быстрее, синтезируются белки.
Очистка мозга — это открытие 2010-х годов! Во сне из мозга удаляются токсичные продукты метаболизма, которые накапливаются за день (в том числе бета-амилоид, связанный с болезнью Альцгеймера).
Консолидация памяти — информация, полученная за день, переходит из кратковременной памяти в долговременную. То, что вы выучили днем, «прошивается» в мозг именно ночью.
Энергосбережение — во сне обмен веществ замедляется, экономится энергия.
Психическое восстановление — сон восстанавливает эмоциональное равновесие, перерабатывает стресс.
---
Часть 5. Фазы сна
Сон неоднороден. Он состоит из циклов, каждый длится около 90 минут. За ночь проходит 4-6 циклов.
Каждый цикл состоит из двух фаз:
Медленный сон (NREM — Non-Rapid Eye Movement)
Занимает около 75% времени сна. Делится на несколько стадий от поверхностного до глубокого сна.
Что происходит в медленном сне:
· Дыхание и пульс замедляются
· Температура тела падает
· Мышцы расслабляются
· Выделяется гормон роста
· Восстанавливаются ткани
· Сны могут быть, но они неяркие, часто о событиях дня
Быстрый сон (REM — Rapid Eye Movement)
Занимает около 25% времени сна. Название получил из-за быстрых движений глазных яблок под закрытыми веками.
Что происходит в быстром сне:
· Дыхание и пульс учащаются, становятся нерегулярными
· Мозг работает так же активно, как при бодрствовании
· Мышцы полностью обездвижены (чтобы мы не совершали движения во сне)
· Снятся яркие, эмоциональные, часто сюрреалистичные сны
· Происходит консолидация памяти и переработка эмоций
Почему обе фазы важны:
Если нарушить медленный сон — человек просыпается разбитым, неотдохнувшим, страдает иммунитет.
Если нарушить быстрый сон — страдает память, эмоциональное состояние, появляются галлюцинации.
---
Часть 6. Что происходит, когда мы не высыпаемся?
Недосып — это серьезная проблема. Даже одна бессонная ночь сказывается на организме.
Острые эффекты недосыпа (одна ночь):
· Снижение внимания и концентрации
· Ухудшение памяти
· Замедление реакции (как после алкоголя!)
· Раздражительность, перепады настроения
· Тяга к сладкому и жирному
Хронические эффекты недосыпа (недели и месяцы):
· Снижение иммунитета — вы начинаете чаще болеть
· Рост веса — нарушается выработка гормонов голода и насыщения (грелина и лептина)
· Риск сердечно-сосудистых заболеваний — повышается давление
· Риск диабета 2 типа — снижается чувствительность к инсулину
· Депрессия и тревожные расстройства
· Снижение когнитивных способностей — хуже учиться, сложнее принимать решения
---
Часть 7. Сколько нужно спать?
Нормы сна зависят от возраста:
Возраст Норма сна (часов)
Новорожденные 14-17 часов
Грудные дети 12-15 часов
Дошкольники 10-13 часов
Школьники (6-13 лет) 9-11 часов
Подростки (14-17 лет) 8-10 часов
Взрослые (18-64 года) 7-9 часов
Пожилые (65+) 7-8 часов
Важно: сон меньше 6 часов и больше 10 часов у взрослых связан с повышенным риском заболеваний.
Почему подростки ложатся поздно?
В подростковом возрасте сдвигается выработка мелатонина. Организм подростка начинает вырабатывать гормон сна на 1-2 часа позже, чем у взрослых и детей. Поэтому подросткам трудно заснуть рано. И им же трудно вставать рано утром — у них пик кортизола тоже сдвинут.
Многие школы начинаются в 8 утра — для подростка это то же самое, что для взрослого вставать в 5 утра! Поэтому в некоторых странах школы начинаются позже (9-10 утра).
---
Часть 8. Джетлаг (синдром смены часовых поясов)
Джетлаг возникает, когда вы быстро пересекаете несколько часовых поясов (на самолете). Внутренние часы не успевают подстроиться под новое время.
Симптомы джетлага:
· Бессонница ночью и сонливость днем
· Головная боль
· Усталость
· Проблемы с пищеварением
· Раздражительность
Как справиться с джетлагом:
· За несколько дней до поездки начать сдвигать режим в сторону нового времени
· В полете пить воду, не пить алкоголь и кофеин
· Прилетев, сразу переходить на местное время (не спать днем)
· Использовать яркий свет утром (ускоряет настройку часов)
---
Часть 9. Что такое десинхроноз?
Десинхроноз — это рассогласование внутренних ритмов между собой или с внешней средой. Он возникает при:
· Работе в ночную смену
· Частых перелетах
· Неправильном режиме сна (ляг в 2, встал в 10, а потом в 12 лег и в 6 встал)
Десинхроноз повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ожирения, рака, депрессии. Именно поэтому работа в ночную смену официально признана вредным фактором.
---
Часть 10. Как наладить здоровый сон? (Советы для ОГЭ и для жизни)
Гигиена сна — это правила, которые помогают высыпаться:
· Ложитесь и вставайте в одно и то же время (даже в выходные)
· За час до сна выключайте гаджеты — синий свет экранов подавляет выработку мелатонина
· Спальня должна быть темной, прохладной и тихой — температура около 18-20°C
· Не ешьте плотно перед сном — последний прием пищи за 2-3 часа
· Не пейте кофеин после обеда — кофе, чай, кола, энергетики
· Днем бывайте на свету — это настраивает внутренние часы
· Физическая активность днем помогает спать ночью
· Перед сном — ритуал (читать книгу, теплая ванна, спокойная музыка)
---
🗺 Шпаргалка для повторения
1. Биоритмы — циклические изменения процессов в организме
2. Циркадные ритмы — суточные, управляются супрахиазматическим ядром гипоталамуса
3. Мелатонин — гормон сна, вырабатывается в темноте
4. Кортизол — гормон бодрствования, пик утром
5. Сон состоит из циклов (90 мин): медленный сон (75%) и быстрый сон (25%)
6. Медленный сон — восстановление тела, гормон роста
7. Быстрый сон — консолидация памяти, яркие сны
8. Недосып — снижает иммунитет, память, повышает риск болезней
9. Норма сна для подростков — 8-10 часов
10. Гигиена сна — режим, темнота, тишина, прохлада, нет гаджетов
➡️ Подписывайтесь на нас в ВК, Telegram и MAX чтобы получать готовые карточки-шпаргалки и разборы всех тем ОГЭ:
ссылка на ВК-
ссылка на Telegram-
ссылка на MAX-
https://max.ru/join/RAKDKC_BoB-Sx3yFry51vDQzQWj9VOK43wrP4JFHQJQ
#огэбиология #биоритмы #сон #мелатонин #циркадныеритмы #человек #подготовкакоги #биосфера #понятнаябиология